DE3332822A1 - Magnetventil mit unelastischer ventildichtung - Google Patents
Magnetventil mit unelastischer ventildichtungInfo
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Description
18935 *
12.8.1983 Ki
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil mit unelastischer
Ventildichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die Wahl eines ringförmigen Durchgangsquerschnitts
beruht in erster Linie darauf, einen möglichst großen Strömungsquerschnitt und damit möglichst geringe
Druckverluste beim zu steuernden Medium zu erhalten. Ein ringförmiger Durchgangsquerschnitt bedingt
jedoch einen entsprechend großen Ventilsitzdurchmesser, was bei druckunausgeglichenen Magnetventilen wie diese
Art eine entsprechend dem Druck des zu steuernden Mediums verhältnismässig hohe Kraft zur Betätigung des
Ventilgliedes erfordert. Entsprechend vielfältig sind bereits bekannte Vorschläge für derartige Magnetventile.
Dieses Problem wird noch dadurch erschwert, 'daß die Dichtflächen an Ventiiglied und Ventilsitz hart aus-
gebildet sind und deshalb sehr genau zueinander geführt sein müssen.
Ein generelles Problem bei Magnetventilen besteht darin/ daß die magnetische Kraft mit zunehmendem Abstand
zwischen Anker und Magnetkern progressiv abnimmt. Diese Kraft hängt - abgesehen vom magnetischen Fluß - auch
von der Größe der ^einander gegenüberliegenden vom Magnetfluß durchquerten Flächen an Anker und Kern ab. Auch
hier sind viele unterschiedliche Vorschläge bekannt.
Die unterschiedliche Gestaltung ist in erster Linie auf den unterschiedlichen Einsatz bzw."vorgesehenen Zweck
des Magnetventils zurückzuführen. Magnetventile mit hohen Schaltgeschwindigkeiten und Schaltfrequenzen sind anders
aufgebaut, als Magnetventile, die in erster Linie zur Steuerung von Medien dienen, die unter hohem Druck stehen.
Im ersten Fall wird vor allem auf geringe zu beschleunigende Massen der bewegten Ventilteile und eine geringe
Klebewirkung der Magnetteile -das Schwergewicht gelegt, im anderen Fall auf möglichst geringe Differenzflächen
sowie große Magnetkräfte. Im vorliegenden Fall sollte ein Magnetventil entwickelt werden, das stromlos geschlossen
ist, eine hohe Schaltfrequenz, wie sie bei Einspritzanlagen erforderlich ist, zuläßt, eine große Menge pro
Zeit durchlassen soll und das bei einem verhältnismässig hohen Druck eine Rückschlagswirkung haben soll. Lediglich
eine Kombination aus den bekannten zwei Eritwick- ■ lungsrichtungen ist nicht möglich, da die konstruktiven
Lösungen dieser Richtungen divergieren.·
üblicherweise wird die Schließkraft durch eine Feder erzeugt.
Eine Feder als Schließkraft hat jedoch den Nach-
teil, daß die Federkraft bei geschlossenem Ventil am geringsten und bei geöffnetem Ventil aufgrund der zunehmenden
Federspannung am größten ist. Angestrebt wird jedoch im vorliegenden Fall, daß die in Schließrichtung
wirkende Kraft dann am größten ist, wenn das Ventilglied auf seinem Sitz aufliegt, um eine entsprechende Dichtheit zu gewährleisten, und wenn das Ventil
aufsteuert, wenn nicht konstant bleibt, so doch zumindestens
abnimmt, um auch die Aufhaltekräfte und damit Energieverluste für das Aufhalten so gering wie möglich
zu halten.
Es ist bereits vorgeschlagen worden(DE-A1-32 37 532.8)
zur Erzeugung der Schließkraft statt einer Feder einen Permanentmagneten zu verwenden. Bei diesem Vorschlag
dient das Ventilglied als Anker, wobei die oben genannten Probleme entstehen, daß nämlich bezüglich des Durchgangsquerschnittes
nur verhäitnismässig geringe, am Anker angreifende magnetische Kräfte erzeugbar sind.
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Durchgangsquerschnitt für das zu steuernde Medium,
durch den der Ventilsitzdurchmesser bestimmbar ist, konstruktiv unabhängig vom Anker, d. h. von der vom magnetischen
Fluß durchquerten Fläche zwischen Anker und Elektromagnet gestaltet werden kann. Der Durchmesser des Pilzkopfes
des Ventilgliedes und der Ankerplatte sind weitgehend unabhängig voneinander wählbar. Maßgebend für die
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durchquerte Magnetfläche ist die zu erzeugende Kraft, wobei, die Ankerplatte entsprechend groß gewählt werden
kann. Sie. muß ausreichend groß, sein, um den vom
Permanentmagneten erzeugten Fluß in eine ausreichende Halte- und Anziehungskraft umsetzen zu können, die erforderlich
ist, um die in Öffnungsrichtung durch das Medium am Ventilglied angreifende Kraft zu überwinden.
Die exakte Führung des Pilzstieles ist eine notwendige Voraussetzung für die Funktion der Erfindung. Durch
die exakte Führung wird einerseits erreicht, daß der Pilzkopf mit Dichtfläche exakt mit der Dichtfläche zu^
sammenwirkt, um damit eine ausreichede Durchflußdichte bei geschlosenem Ventil zu erzielen. Aber selbst wenn
aufgrund konischer Gestaltung eine" gewisse Selbstjustierung in der Schließstellung erfolgt, wird durch die exakte
Führung des Pilzstieles erreicht, daß die Ankerplatte mit ihren Arbeitsflächen exakt parallel "zu den gegenüberliegenden
Flächen des Elektromagneten von Magnetkern und -pol verläuft, wie oben ausgeführt, würde sich bei
Nichtparallelität die Eigenart des Magneten nachteilig auswirken, daß sich die Magnetkraft mit dem Abstand stark
ändert..Die Stellen der Ankerplatte, die dem Magneten näher wären, würden dann progressiv viel stärker angezogen
sein, als die anderen Stellen, wodurch ein Verkanten des Ventilgliedes und damit neben anderen denkbaren
Nachteilen vorallem eine erheblich zunehmende Reibung entstehen würde. Zudem wäre eine genaue zeitgerechte
Steuerung kaum möglich, da eine solche auf die mittlere
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.3-
magnetische Kraft abgestellt sein müßte, die bei einer nichtparallelen Ankerplatte kaum bestimmbar ist. Auch
hätte eine derartige Verkantung nachteiligen Einfluß
auf die Dichtheit des Ventildurchgangs.
Dadurch, daß das Feld des Elektromagneten dem des Permanentmagneten
entgegenwirkt, wird letzteres so stark ab-' gebaut, daß aufgrund des am VentUglied angreifenden Differenzdruckes des Mediums bzw. unterstützt durch eine Feder
das Ventilteil schnell den Durchgang freigibt. Das Abbauen des rückhaltenden Permanentma. gnetfeldes erfolgt
sehr schnell, so daß die Mediums- bzw'. Federkraft, in vollem Umfang wirken kann. Bei üblichen Ventilen erfolgt die
Steuerung durch Überwindung einer Gegenkraft, was stets eine erhebliche Hysterese mit sich bringt. Besonders bei Kraft- ■
Stoffeinspritzanlagen wirkt sich dieser Vorteil positiv aus, da große Mengen in kurzer Zeit mit hoher Frequenz
gesteuert werden müssen und dabei eine sehr genaue Mengenzumessung erfolgen muß. .
Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung eines Permanentmagneten für die Schließkraft beruht darin, daß dadurch
ein Prellen vermieden werden kann. Wenn nach Abschalten des Elektromagneten aufgrund der Permanentmagnetkraft der
Anker angezogen und das Ventilglied in die Schließlage gezogen wird, steigt auch mit dem Schließhub die Schließkraft
des Permanentmagneten. Bei geschlossenem Ventil ist sie am größten. Dadurch wird vermieden, daß beim Aufeinander- ■
prallen der .harten Schließflächen des Ventils das Ventilglied
keine Prellbewegungen mehr ausführen kann, sondern absolut dicht schließt. Bei üblichen Ventilen kann die
Amplitude in der Regel bei etwa o,ol - 3 mm liegen - je nach Elastizität des Materials - , was eine exakte Zusteuerung
unmöglich macht. Hinzu kommt, daß die Prellneigung auch von der Schaltfrequenz des Ventils beeinflußt
wird, so daß es normalerweise nahezu unmöglich ist, derartige Prellbewegungen zu beherrschen.
Die Verwendung eines Permanentmagneten hat den zusätzlichen Vorteil einer Sicherheit bei Stromausfall. Da
das Magnetventil stromlos geschlossen ist, kann dadurch eine.unkontrollierte Durchströmung des Ventils verhindert
werden, was besonders bei Kraftstoffeinspritzanlagen von Bedeutung ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
aufgrund der konstruktiven Teilung von Magnetkreis und Mediumssteuerkreis die Toträume des Mediums vor und nach
dem Ventilsitz minimierbar sind. Es ist lediglich eine Frage der konstruktiven Gestaltung, wobei als einziges
beherrschendes Merkmal der ohnehin sehr geringe Hub des Ventilgliedes bindet. Auch dieses ist wiederum besonders
für Kraftstoffeinspritzanlagen von Bedeutung, da sich Toträume aufgrund der Kraftstoffelastizität als schädliche
Räume auswirken können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen Permanentmagnet und Elektromagnet ein gemeinsames
Magne'tgehäuse aus weichmagnetischem Material auf, indem sie magnetisch zueinander parallel wirken. Bezüglich der Längsachse
sind sie hintereinander angeordnet. Diese Magnetgruppe ist wiederum in einem Magnetventilgehäuse untergebracht,
welches ebenfalls eine Ventilgruppe aufnimmt mit Ventilkörper, Ventilsitz und Ventilglied. Hierdurch sind
vorteilhafterweise die Einheiten, wie Magnetgruppe oder Ventilgruppe, in dem Magnetventilgehäuse austauschbar,
beispielsweise über Schraubverbindungen.
-••ν τ»
-44-
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Magnetspule elektrisch umgepolt werden, so
daß auch die Wirkrichtung der elektromagnetischen Kraftlinien, umgekehrt wird. Während sie in der ersten Schaltstellung
für das Aufsteuern des Magnetventils den magnetischen
Fluß des Permanentmagneten kompensiert, unterstützt sie in der zweiten Schaltstellung mit ihrem magnetischen
Fluß die Permanentmagnetwirkung bei der Rückstellung des Ventilgliedes in seine Ausgangslage; Die
Schließbewegung wird dadurch erheblich beschleunigt. In der Schließlage selbst dann ist wieder die Permanentmagnetkraft
optimal, so daß selbst bei verhältnismässig hohen Drücken des Mediums der Elektromagnet abgeschaltet werden
kann, ohne daß das Ventil vom Sitz abhebt.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist dem Raum vor dem Ventilsitz eine Drossel vorgeschaltet, durch
die ein maximaler Durchgangsquerschnitt yorbestimmt ist. Hierdurch ist es möglich, über ein von einem elektrischen
Steuergerät ausgegebenen Mengensignal eine von der Viskosität des Mediums unabhängige Volumensteuerung zu erhalten.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
- st-
3 Ϊ3 2 8 2 2 -
Es zeigen Fig, 1 das erste Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und Fig. 2 einen Teilschnitt durch das in der
Ventilgruppe anders gestaltete zweite Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele ' ■
In einem Magnetventilgehäuse 1 ist.eine aus mehreren Teilen
bestehende Magnetgruppe 2 sowie eine Ventilgruppe 3 eingeschraubt. Das Magnetventil dient als Kraftstoffzumeßventil
in einer nichtdargestellten Kraftstoffeinspritzanlage. Das Magnetventilgehäuse.1 wird über ein Gewinde 4 in eine
entsprechende Bohrung des Gehäuses der Einspritzanlage geschraubt, wobei ein Dichtring 5 zwischen Magnetventilgehäuse
1 und Bohrungswand zur Abdichtung nach außen dient. Die Kraftstoffzuführung erfolgt über Radialbohrungen 7,
die von einer Ringnut 8 des Magnetventilgehäuses 1 ausgehen, zum eigentlichen Ventil führen und von denen nur
eine dargestellt ist. Die Ringnut 8 korrespondiert wieder'
mit im Gehäuse der Einspritzanlage verlaufenden Kraftstoffzufuhrbohrungen,
die dort in die das Magnetventilgehäuse 1 aufnehmende Bohrung münden.
Das Magnetventilgehäuse 1 weist zudem einen nach innen gezogenen Bund 9 auf, der als Anschlag einerseits der Magnetgruppe
2 und andererseits der Ventilgruppe 3 dient. Dieser Bund 9 begrenzt innen einen zylindrischen Raum Io, in den
die Zufuhrbohrungen 7 münden und in dem ein plattenförmig
ausgebildeter Anker 11 axial beweglich arbeitet.
Die Ankerplatte 11 wirkt mit einem Magnetkern 12 bzw'.' einer · PoIscheibe 13 der Magnetgruppe 2 zusammen, die jeweils aus
weichmagnetischem Material bestehen. Die Polscheibe 13 verschließt
ein ebenfalls aus weichmagnetischem Material bestehendes topfförmiges
Magnetgehäuse 14, in welchem die übrigen Teile der
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"IS·
Magnetgruppe untergebracht sind.
Der Magnetkern 12 weist einen T-förmigen Querschnitt auf mit einer Grundplatte 15 und einem zylindrischen
Kernabschnitt 16. Zwischen der Grundplatte 15 des Magnetkerns und einer Bodenplatte 17 des topfförmigen Magnetgehäuses
ist ein plattenförmig ausgebildeter Permanentmagnet 18 angeordnet. Mittels einer Spannschraube 19
ist der Permanentmagnet 18 zwischen Magnetkern 12 und Magnetgehäuse 14 eingespannt. Um den zylindrischen Kernabschnitt
16 ist eine Elektromagnetspule 2o gelegt ' . ■ und durch die Polscheibe 13 ebenfalls eingespannt. Die Magnetspule
2o wird über zwei Leitungen 21, von denen nur eine dargestellt ist, mit elektrischem Strom versorgt.
Am Magnetgehäuse 14 ist ein Gewinde . vorgesehen, mit dem das Magnetgehäuse in das Magnetventilgehause 1 eingeschraubt
ist. Dichtungen 22 und 23 verhindern ein Austreten des Kraftstoffes nach außerhalb der Magnetgruppe.
Die Spule 2o ist in einem Spulenkörper 24 untergebracht.
In radialer Richtung ist zwischen dem Permanentmagneten und der zylindrischen Innenwand des Magnetgehäuses 14 ein
Ringraum 26 vorgesehen, der einen unmittelbaren magnetischen Kraftfluß verhindert. Der Magnetfluß ist dadurch
gezwungen, über das Magnetgehäuse 14 zu laufen, so daß der permanentmagnetische Kreis vom Permanentmagneten über
den Boden 17 des Magnetgehäuses 14, dann über dessen zylindrischen Abschnitt, und die Polscheibe 13 zur Ankerplatte
und von dieser über den Magnetkern 12 wieder zurück zum Permanentmagneten gelangt.Auch die Grundplatte 15 des magnetischen
Kerns 12 weist gegenüber dem Magnetgehäuse 14
- Io -
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einen Ringspalt 27 auf, um einen Kurzschlußkreis des Permanentmagneten zu vermeiden und die permanentmagnetischen
Kraftlinien zu zwingen, über die Ankerplatte zu strömen. Außerdem wirkt dieser Ringspalt 27 als
Streuspalt zum Verringern von WirbelStromverlusten des Elektromagneten. Hierbei lässt es sich nicht vermeiden,
daß kleine Mengen des Kraftflusses trotzdem diesen Spalt 27 überqueren. In jedem Fall wird durch den durch
die Ankerplatte strömenden Kraftfluß des Permanentmagneten die Ankerplatte 11 in Richtung Magnetkern 12 und
Polscheibe 13 gezogen.
Die parallel zum Permanentmagneten 18 angeordnete Spule 2o erzeugt bei Erregung einen magnetischen Kraftfluß,
der sich über den Ringspalt 27 schließt, wobei der Permanentmagnet 18 selbst wie ein Luftspalt wirkt. Je nach
Richtung des elektrischen Stroms in der Magnetspule 2o kompensiert der elektrisch erzeugte magnetische Kraftfluß
den des Permanentmagneten oder er addiert sich zu diesem. Im einen Fall wird die an der Ankerplatte 11
angreifende Magnetkraft aufgehoben, im anderen Fall verstärkt. In jedem Fall stehen jedoch für die Kraftlinien
zwischen Ankerplatte IL einerseits und Magnetkern 12 bzw. Polscheibe 13 verhältnismässig große einander gegenüberliegende
Flächen zur Verfugung, Durch'die konstruktive
Ausbildung als Flachanker kann diese Arbeitsfläche den
zu übertragenden Kräften problemlos angepaßt werden.
Die Ventilgruppe 3 ist mit ihrem Ventilkörper 28 in das Magnetventilgehäuse 1 eingeschraubt. In einer zentralen
öffnung dieses Ventilkörpers 28 ist ein Führungsteil 29
für ein pilzförmig ausgebildetes Ventilglied 3o einge-
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setzt, das dort axial verschiebbar' geführt ist. Dieses
Ventilglied 3o weist einen Kopf 31 und einen Stiel 32 auf. Der Stiel 32 ist fest mit der Ankerplatte 11 verbunden,
beispielsweise durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen. Auf dem Stiel ist außerdem eine Hubanschlagscheibe
33 befestigt, die in axialer Richtung einerseits an den Anker 11 stößt und sich andererseits an einer
Schulter 34 des Stiels 32 abstützt. Diese Hubanschlagscheibe begrenzt den Weg des Ventilglieds 3o in Öffnungsrichtung,
in dem sie auf eine Führungsbuchse 35 des'Führungsteils 29
stößt. Diese Bewegung wird außer vom Kraftstoffdruck durch,
eine Feder 36 unterstützt, die sich einerseits am Ventilglied 3o, andererseits am Boden 37 einer sie aufnehmenden
Bohrung 38 im Magnetkern 12 abstützt. Am Ventilkörper 28 ist zudem ein Ventilsitz 39 vorgesehen, der mit dem.Kopf 31
des Ventigliedes 3o das eigentliche Kraftstoffventil bildet.
Die zugeordneten Dichtflächen dieses Ventildurchgangs sind konisch gestaltet und mit geringfügig abweichender Konus- "
Steigung, so daß sich eine linienhafte Berührung von Dichtfläche
31 und Ventilsitz 39 ergibt. Hierdurch läßt sich· auch ein genauer Sitzdurchmesser bestimmen.·
Der Stiel 32' ist sehr exakt in der Führungsbuchse 35 geführt,
so daß zwischen Ventilsitz 39 und Kopf 31 eine exakte Zuordnung besteht. Ventilkörper 28 und speziell der Ventilsitz
39 sowie das Ventilglied 3o und dort speziell der Kopf■ mit Dichtfläche 31 bestehen aus hartem Material mit nur
geringer Einschlagneigung, so daß eine exakte Führung für die erforderliche Dichtheit Voraussetzung ist. Hartes Material
wird deshalb gewählt, weil derartige in Kraftstoffeinspritzanlagen
eingesetzte Ventile einer außerordentlichen Beanspruchung ausgesetzt sind. Bei den dort erforderlichen
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hohen Drücken und hohen Frequenzen über längere Zeit hinweg würden weichere Materialien zur Veränderung der
Proprotionen, beispielsweise durch Einschlagen in den Ventilsitz, führen, was wiederum Zumeßfehler mit sich bringen
könnte.
Ein anderer wesentlicher Grund für die exakte Führung des Stiels 32 ist die damit erhaltbare Parallelität von Ankerplatte
11 und Magnetkern 12 bzw. Polscheibe 13. Sobald nämlich diese Parallelität nicht mehr gegeben wäre, würde
die Ankerplatte 11 ungleichmässig stark angezogen werden, was zu einem Verkanten des Ventilgliedes 3o führen würde.
Diese Gefahr wird noch dadurch verstärkt, daß die Magnetkraft progressiv mit abnehmendem Abstand zunimmt, so daß
die an der Ankerplatte 11 angreifenden Magnetkräfte, je dichter die Ankerplatte den Polen kommt, umso extremer
werden.
Aufgrund der Wirkung des. Permanentmagneten 18 ist das Ventil
in- stromlosem Zustand geschlossen, d. h. der Kopf 31 liegt auf dem Sitz 39 auf. In Öffnungsrichtung wirkt lediglich
die Feder 36 und der Kraftstoffdruck, dessen in Öffnungsrichtung wirkende Kraft durch den Durchmesser des
Sitzes 39 bestimmt wird. Die permanentmagnetische Kraft ist also größer als die Summe aus Federkraft und vom Kraftstoff
herrührende Kraft. Sobald die Magnetspule 2o erregt wird, wird die permanentmagnetische Kraft ausgeschaltet
(kompensiert), so daß das Ventilglied 3o vom Sitz abhebt und verschoben wird, bis die Hubanschlagscheibe 33 an der
Führungsmuffe 35 anliegt, wonach das Ventil durch den Ringspalt zwischen Kopf 31 und Sitz 39 optimal geöffnet ist.
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Sobald dann die Magnetspule 2o abgeschaltet wird, wird aufgrund der Permanentmagnetkräfte das Ventilglied 3o
wieder in seine Ausgangslage bzw. Schließlage gezogen.
Dieser Schließvorgang kann verstärkt bzw. beschleunigt:
werden, wenn die Magnetspule 2o in umgekehrter Richtung erregt wird, so daß deren Elektromagnetkraft der Permanentmagnetkraft
überlagert, also zu dieser addiert wird. Da die Magnetkräfte bekanntlich mit abnehmendem
Polabstand zunehmen und bei geschlossenem Ventil der Abstand zwischen Ankerplatte 11 und seinen Polen besonders
gering ist, kann der Permanentmagnet 18 schwächer und damit kleiner gehalten werden, wenn durch die beschriebene
Umschaltung der Schließvorgang elektromagnetisch verstärkt wird und dsr Permanentmagnet lediglich
die Aufgabe hat, die Schließstellung zu halten.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
werden für die Teile, die identisch dem in Fig. 1 beschriebenen Teilen sind, die gleichen Bezugszahlen verwendet.
.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist stromauf des Ventilsitzes 39 im Kraftstoffstrom eine definierte Drossel
angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß bei konstantem Zulaufdruck der Zusammenhang zwischen zugemessener Kraftstoffmenge
und Einschaltdauer linear ist. Das elektrische Mengensignal, das von einem nichtdargestellten Steuergerät
ausgeht, kann in ein entsprechendes Kraftstoffvolumen bestimmen,
das dann unabhängig von der Viskosität des Kraftstoffes ist. Die Drossel bestimmt als Blende den kleinsten Querschnitt
so daß bei ausreichend kurzer Schaltzeit des Magnetventils
der Zusammenhang zwischen Durchfluß und Einschaltdauer in einem verhältnismässig weiten Bereich.linear ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten hierfür bestimmten Ausführungsbeispiel
ist vor allem der Ventilkörper 4o der Ventilgruppe,der in das Magnetventilgehäuse 1 geschraubt
ist/, entsprechend gestaltet. Das Ventilglied 3o ist hier unmittelbar in einer Führungsbohrung 41 axial geführt
und es ist zwischen Ventilglied 3o und Ventilkörper 4o unmittelbar stromauf des Ventilsitzes 39 ein Ringraum 42
vorgesehen. Vom zylindrischen Raum Io innerhalb des Magnetventilgehäuses
1 führt zu diesem Ringraum 42 eine Kraftstoffzuführbohrung 43, in der eine Blende 44 vorgesehen
ist.
Ein weiteres, jedoch von der Viskosität unabhängigen
Steuerung nicht betroffenes unterschiedliches Merkmal zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die
in Öffnungsrichtung am Ventilglied 3o angreifende Feder 45 einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist. Hierdurch
kann die Feder weicher ausgebildet sein. Statt an dem Stiel des Ventilgliedes greift sie an der Ankerplatte
11 an. Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß beim ersten Ausführungsbeispiel durch die Spannschraube 19
bei etwas anderer Gestaltung die Vorspannung der Feder 38 änderbar ist. Diese Möglichkeit besteht bei einer Feder
mit vergrößertem Durchmesser nicht mehr.
Claims (13)
1. Magnetventil mit unelastischer Ventildichtung vorzugsweise für die Kraftstoffzumessung bei Kraftstoffeinspritzanlagen
von Brennkraftmaschinen mit einem über einen Anker mittels Elektromagnet betätigbaren und in Zusammenwirkung
mit einem ortsfesten harten Ventilsitz einen ringförmigen Durchgangsquerschnitt steuerbaren und eine harte ringförmige
Dichtfläche aufweisenden beweglichen Ventilglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (3o) pilzförmig
ausgebildet ist und in Strömüngsrichtung öffnet, daß
die Dichtfläche an der Innenseite des Pilzkopfes (31) angeordnet ist, daß der Pilzstiel (32) gegen Kippen exakt
für die Axialbewegung in einem Ventilkörper (28, 4o) geführt ist, daß am Pilzstiel (32) auf der dem Pilzkopf (31)
abgewandten Seite der Anker (11) befestigt ist, daß der
Anker (11). als Flachanker mit großer Arbeitsfläche quer
zur Ventilachse ausgebildet ist, daß der magnetische Fluß des Elektromagneten (21) so steuerbar ist/ daß er
dem des Permanentmagneten (IB) entgegenwirkt und diesen kompensiert und daß die Magnetkreise des Permanentmagneten
(18) über die Ankerplatte (11) laufen.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (18) in Schließrichtung auf den Anker (11) wirkt, und daß das Ventilglied (3ο.) in stromlosem
Zustand des Elektromantneten (2o, 24) in Schließstellung ist.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetspule (2o) des Elektromagneten-(2o, 2'4) für einen gegenläufigen Magnetkraftfluß mittels
einer Schaltvorrichtung alternativ in beiden Richtungen erregbar ist.
4. Magnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,·
dadurch gekennzeichnet, daß Permanentmagnet (18) und.
Elektromagnet (11, 12, 13) ein gemeinsames Magnetgehäuse (14) aus magnetischem Material aufweisen.
5. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (18) als runde achsgleich zur Magnetspule (.2.0) angeordnete Platte ausgebildet ist.
6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 4 bis 5,.da-,
durch gekennzeichnet, daß das die übrigen Magnetteile aufnehmende Magnetgehäuse (14) als Magnetgruppe (2)
in einem Magnetventilgehäuse (1) angeordnet ist, welches
angrenzend eine Ventilgruppe (3) mit Ventilkörper (28, 4o), Ventilsitz (39) und Ventilglied (3o) aufnimmt.
·
7. Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetgehäuse (14) und Ventilgehäuse (28, 4o) achsgleich
von entgegengesetzten Seiten in das Magnetventilgehäuse (1) einschraubbar sind.
8. Magnetventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetventilgehäuse (1.) aus unmagnetischem Material besteht.
9. Magnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel· (32) des Ventilgliedes
(3o) in einer Führung (35, 41) axial gleitet und daß zur Ankerplatte (11) hin auf dem Stiel (32)
eine mit dem Ventilkörper (28, 4o) zusammenwirkende Hubanschlagscheibe (33) angeordnet ist.
10. Magnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche r
dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilglied (3o) in Öffnungsrichtung eine Feder (38, 45) angreift.
11. Magnetventil nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannung der Feder (38, 45) über eine Stellschraube (19) änderbar ist.
12. Magnetventil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftstoff
kanal stromauf des Ventilsitzes (39) eine Blende (44) angeordnet ist.
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13. Magnetventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blende (44) dicht vor dem Ventilsitz (39) angeordnet ist.
Priority Applications (2)
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